閆曉鑫 林紅
化學(xué)平衡的標(biāo)志是:①V正=V逆;②各組分的物質(zhì)的量、質(zhì)量、是定值。我們可以看出,可逆反應(yīng)是判斷一個(gè)化學(xué)反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)的前提,再考慮該反應(yīng)是否達(dá)到化學(xué)平衡。對(duì)于化學(xué)平衡狀態(tài)我進(jìn)行了以下的兩點(diǎn)總結(jié)。
例1、在一定條件下,對(duì)于反應(yīng)A2(g)+B2(g) ?2AB(g),下列選項(xiàng)能做為化學(xué)平衡狀態(tài)標(biāo)志的是 ()
A.若單位時(shí)間內(nèi)生成2摩爾的A2同時(shí)生成2摩爾的AB
B.若單位時(shí)間內(nèi)生成4摩爾的AB同時(shí)生成2摩爾的B2
C.若單位時(shí)間內(nèi)生成2摩爾的A2同時(shí)生成2摩爾的B2
D.若單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)2摩爾的A2同時(shí)反應(yīng)2摩爾的B2
解析:本題主要考察的是化學(xué)平衡狀態(tài)的實(shí)質(zhì),單位時(shí)間內(nèi)生成2摩爾的A2同時(shí)反應(yīng)2摩爾B2,即V正=V逆說明達(dá)平衡狀態(tài),所以B正確。
答案:B
1、XXX不再變化(變量不變),標(biāo)志化學(xué)反應(yīng)平衡狀態(tài):
反應(yīng)中,如果變量不再變化,則化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡。
(1)濃度(c)、某種物質(zhì)的物質(zhì)的量(ni)、轉(zhuǎn)化率(α)、質(zhì)量(m)、顏色????????? ??濃度、某種物質(zhì)的物質(zhì)的量、轉(zhuǎn)化率、質(zhì)量、顏色不再變化就能標(biāo)志反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。因?yàn)檫@些物理量在反應(yīng)中一定是變量。即可標(biāo)志化學(xué)反應(yīng)的平衡狀態(tài)。
例2、恒T恒V密閉容器中發(fā)生下列反應(yīng)A(s)+2B(g) ? C(g)? +D(g),當(dāng)以下條件不變時(shí),可證明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是( )
①B的轉(zhuǎn)化率 ②容器內(nèi)氣體的P ③A的物質(zhì)的量 ④B的物質(zhì)的量濃度
A.①③④???? B.②③????? C.①④????? D.④
解析:化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行,一定存在濃度(c)、物質(zhì)的量(ni)、轉(zhuǎn)化率(α)、質(zhì)量(m)、顏色的變化。本題中的化學(xué)反應(yīng)氣體前后物質(zhì)的量不變,所以壓強(qiáng)不能標(biāo)志平衡。所以①③④正確。
答案:A
(2)體積分?jǐn)?shù)(Φ/ω):
某種物質(zhì)的體積分?jǐn)?shù)=某種物質(zhì)的物質(zhì)的量除以總物質(zhì)的量。如發(fā)生A(g) ?B(g) +C(g),某種物質(zhì)的物質(zhì)的量(ni)一定是變量,n總隨著反應(yīng)的進(jìn)行也不斷變化,體積分?jǐn)?shù)始終是個(gè)變量。也就是說體積分?jǐn)?shù)不變,可以表明化學(xué)已達(dá)到平衡狀態(tài),但對(duì)于反應(yīng)A(s)? +B(g) +C(g) ,反應(yīng)前只有物質(zhì)A,平衡時(shí)B的體積分?jǐn)?shù)恒為百分之五十,因此不能標(biāo)志化學(xué)平衡狀態(tài)。所以體積分?jǐn)?shù)以標(biāo)志反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)但除固體分解外。
例3、恒T恒V密閉容器中發(fā)生下列反應(yīng):D(g)+E(g)?F(g),下列能作為判斷化學(xué)平衡狀態(tài)標(biāo)志的是(),若反應(yīng)是D(s)?E(g)+F(g),則該標(biāo)志是()
A、單位體積時(shí)間內(nèi)消耗1molD,同時(shí)生成1molE
B、v正(D)=v正(E)
C、E的濃度不再變化
D、容器中E的體積分?jǐn)?shù)不變
解析:AB選項(xiàng)不符合V正=V逆,AB項(xiàng)錯(cuò)。C濃度不改變時(shí),說明反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài)。D項(xiàng)B的體積分?jǐn)?shù)=B的物質(zhì)的量除以總的物質(zhì)的量是變量,所以當(dāng)a的體積分?jǐn)?shù)不變,可以標(biāo)志化學(xué)達(dá)到了平衡狀態(tài)。當(dāng)D(s)?E(g)+ F(g),E、C各占一半,E的體積分?jǐn)?shù)始終等于百分之五十不變,不能標(biāo)志化學(xué)平衡。
答案:BC? C
(4)ρ(密度):
根據(jù)密度=質(zhì)量除以體積,對(duì)于反應(yīng)A(g)+B(g)? C(g),質(zhì)量、體積不變,可知密度恒定不變,即ρ不能標(biāo)志化學(xué)平衡。對(duì)于A(s)+B(g)? C(g),m是變量。密度不變,即可判斷。
(5)(平均相對(duì)分子質(zhì)量):
=m總(g)/n總(g),有固體參與時(shí),氣體的質(zhì)量m將改變,即可標(biāo)志平衡狀態(tài)。若無固體,看物質(zhì)的量(n總)是否變化,若變化可以標(biāo)志化學(xué)達(dá)到平衡狀態(tài)。反之,不可標(biāo)志。但有一種情況是特殊的,固體分解:M(s)?N(g)+ G(g),氣體的平均摩爾質(zhì)量等于生成物的相對(duì)分子質(zhì)量之和的二分之一,其是不變的,即不能標(biāo)志。
例4恒T恒V密閉容器中發(fā)生下列反應(yīng)CO(g)+ 2H2(g)? CH3OH(g)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)。下列是平衡狀態(tài)標(biāo)志的是__________(填字母)。
a.v(CH3OH)=2 v(H2)
b.氣體CO的濃度不再改變
c.混合氣體不再變化
解析:a無正逆,錯(cuò)。b濃度為變量,正確。c首先取決于是否有固體,無固體。接下來看系數(shù),反應(yīng)物總系數(shù)和產(chǎn)物不等,可以標(biāo)志。
答案:bc
(6)濃度的比值是一個(gè)定值。
濃度比是定值不能表示物質(zhì)的濃度不再變化,即不能作為化學(xué)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志。可以總結(jié)為具體比值永遠(yuǎn)錯(cuò)。
2、變量不變,判斷化學(xué)平衡的規(guī)律總結(jié)
(1)濃度、某種物質(zhì)的物質(zhì)的量、轉(zhuǎn)化率、質(zhì)量、顏色變量時(shí)均對(duì)。(2)當(dāng)體積分?jǐn)?shù)為變量時(shí),除固體分解外其他均對(duì)。(3)當(dāng)壓強(qiáng)體積總物質(zhì)的量為變量時(shí),看系數(shù),相等不對(duì)不對(duì)等對(duì)。(4)當(dāng)恒V條件下密度為變量時(shí),找固體,有對(duì)無錯(cuò)。
(5)當(dāng)為變量時(shí),找固體、看系數(shù)。(除固體分解外)(6)具體比值永遠(yuǎn)錯(cuò)。
(作者單位:哈爾濱師范大學(xué)教師教育學(xué)院)